【導(dǎo)讀】它的特點是可通過預(yù)先設(shè)定的程序來完成各種動作，在構(gòu)造和性能上兼有人和機器各自的優(yōu)。點，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應(yīng)性。機械手作業(yè)的準確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力，在各領(lǐng)。域有著廣闊的發(fā)展前景特別是在基礎(chǔ)工業(yè)領(lǐng)域。而在現(xiàn)代生產(chǎn)過程中，機械手被廣泛的運用于自。動生產(chǎn)線中，機械人的研制和生產(chǎn)已成為高技術(shù)鄰域內(nèi)，已迅速發(fā)殿起來的一門新興的技術(shù)。業(yè)機械手的發(fā)展，是現(xiàn)代工業(yè)機械化和自動化的有機結(jié)合。新型學(xué)科在社會推廣開來。根據(jù)課題要求，需要完成以下幾項內(nèi)容：。機械手臂的全部工作載荷，以保證足夠的剛度、強度。。理手冊，計算機械手臂的載荷，然后通過Autodeskcad完成機械手中各零件機構(gòu)的二維圖紙，最后利用Inventor完成機械手的三維建模。

　　

【正文】 在上一章節(jié)中已經(jīng)詳細描述，而手臂在運動過程中相當于一個懸臂梁，如果材料剛度較差會引起彎曲變形以及側(cè)向扭轉(zhuǎn)變形，故一般選用接近圓柱的整體形狀增加其抗扭度，精度方面 本設(shè)計中采用螺紋孔與連接桿項鏈，這樣可以有效的避免精度誤差，采用 7075 鎂鋁這類高強度、剛度的材料也可以減少手臂運動過程中的受力變形。而為了防止螺紋臂柱出現(xiàn)變形、斷裂，本設(shè)計中與連接塊 2 連接部分添加一個外套。機械手手臂圖紙如圖 32 所示： 畢業(yè)設(shè)計論文 11 圖 32 機械手手臂圖紙 機械手機身與連接部分零件圖 本設(shè)計中機械手機身主要作用是起到支撐其他部件，當驅(qū)動連接桿帶動連接塊 2 運動，從而使機械手產(chǎn)生俯仰，其受力計算同樣在上一章節(jié)中敘述，本章節(jié)將繪制出對機身的具體圖紙。機械手機身圖紙如圖 33： 圖 33 機身零件圖 畢業(yè)設(shè)計論文 12 連桿，起著連動機械手的作用，連接塊 1 與機身連桿相連，動過驅(qū)動連接塊1 的下端，驅(qū)動連連桿，進而對整個機械手進行驅(qū)動，而其中連桿如圖 34 所示： 圖 34 連桿圖紙 2 零件圖 連接塊 2 與機身、連桿、手臂相連接，起著連動與驅(qū)動手臂的作用，通過凸桿上面的螺紋連接進行前進動作，保證了抓取零件時的精準度，而螺紋桿與連接塊可分開也可以保證手臂的旋轉(zhuǎn)動作。連接塊 2 零件圖如圖 35 所示： 圖 35 連接塊 2 圖紙 畢業(yè)設(shè)計論文 13 機械手轉(zhuǎn)臺及底座圖紙 在本設(shè)計中，轉(zhuǎn)臺支撐機身，并完成回轉(zhuǎn)動作，而其中空部分存放電器元件與導(dǎo)線，機械手中有回轉(zhuǎn)動作的僅有手腕、手臂其轉(zhuǎn)臺，轉(zhuǎn)臺又因為承載著大部分的電器元件及大部分機構(gòu)的質(zhì)量，因此一定要保證轉(zhuǎn)臺在運動中的精度，并在下表面與底座的連接的部分采用刨光。轉(zhuǎn)臺圖紙如圖 36 所示： 圖 36 轉(zhuǎn)臺圖紙 底座僅與轉(zhuǎn)臺相連，設(shè)計中需考慮底座的強度以足夠支撐整個機構(gòu)，其圖紙如圖 37 畢業(yè)設(shè)計論文 14 37 底座圖紙 機械手裝配圖 機械手的裝配圖如圖所示，其中：零件 3 臂套與零件 2 機械手臂采用過盈配合，這樣可以 既可以使手臂與連接塊 2 中間的相對而言脆弱的連接部分得到保護，又可以不輕易脫落下來。零件 1 手指與手腕用螺紋連接，這樣當搬運不同質(zhì)量的物件，或者手指有損壞時，可以直接換下來，而不用將整個手部換下來，可以節(jié)約大量成本。零件 4 為連接塊 2，通過驅(qū)動零件 5 連桿，從而產(chǎn)生俯仰動作，通過螺紋柱與零件 2 的連接，產(chǎn)生前進后退動作，因為是螺紋連接而不是簡單的過盈配合，因此運動時精度更準確。其裝配圖紙如圖 38： 38 機械手裝配圖 畢業(yè)設(shè)計論文 15 畢業(yè)設(shè)計論文 16 第四章 機械手的三維成型 通過前兩章的尺寸計算及二維繪圖，本章中將利用三維軟件 Inventor 對機械手進行三維成型設(shè)計。 機械手的手腕三維成型 由圖 31 二維圖紙中的設(shè)計尺寸在 Inventor 中進行三維建模，通過拉伸倒角，內(nèi)控螺紋處理形成三維模型，其立體圖如圖 41 所示： 圖 41 手腕三維立體圖 機械手手臂三維成型 由圖 32 二維圖紙中手臂的設(shè)計尺寸在 Inventor 中進行三維建模，通過拉伸、銳邊倒圓角、做加強筋形成三維模型，其立體圖如圖 42 所示 : 圖 42 機械手手臂三維立體圖 畢業(yè)設(shè)計論文 17 機械手的機身三維成型 由圖 33 二維圖紙中機身的設(shè)計尺寸在 Inventor 中進行三維建模，做成成三維模型，其立體圖如圖 43 所示 : 圖 43 機械手機身三維立體圖 機械手的連桿三維成型 由圖 34 二維圖紙中連桿的設(shè)計尺寸在 Inventor 中進行放樣掃略，通過拉伸形成三維模型，其立體圖如圖 44 所示： 畢業(yè)設(shè)計論文 18 圖 44 機械手連桿三維立體圖 機械手的連接塊三維成型 由圖 35 二維圖紙中的設(shè)計尺寸在 Inventor 中創(chuàng)建草圖、拉伸草圖、形成螺紋、形成三維模型，其立體圖如圖 45 所示： 圖 45 連接塊三維立體圖 機械手的轉(zhuǎn)臺三維成型 由圖 36 二維圖紙中的設(shè) 計尺寸在 Inventor 中創(chuàng)建草圖、拉伸草圖、形成三維模型，其立體圖如圖 46 所示： 畢業(yè)設(shè)計論文 19 圖 46 轉(zhuǎn)臺三維立體圖 機械手的整體三維成型 運用 Inventor 的裝配模塊，對所有的三維成型機構(gòu)進行裝配。由機械手的裝配圖 38 所示位置進行裝配，機械手的三維立體圖如圖 46 所示： 圖 47 機械手的三維立體圖 畢業(yè)設(shè)計論文 20 第五章 結(jié)束語 本設(shè)計中首先介紹了機械手的分類組成，描述了機械手對現(xiàn)在基礎(chǔ)工業(yè)的影響，然后 根據(jù)設(shè)定要求，對部件受力分析完成了對機械手的尺寸計算 ，進而選擇合理的部件尺寸，然后根據(jù)尺寸繪制二維圖紙，并 根據(jù)二維圖紙內(nèi)容，利用三維軟件對機械手各零件進行三維建模，然后裝配形成機械手實體模型，設(shè)計中主要解決了通用機械手在抓取物體時的精度問題，并通過將連接塊與螺紋桿分開的方式，保證精度的同時，也保證了手臂的回轉(zhuǎn)動作，但是本設(shè)計在設(shè)計機身時，因為通過連接桿連動，雖然可以做俯仰動作但是機械手機身升降問題有缺陷，經(jīng)過查閱相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)可以在機身內(nèi)部中心暗轉(zhuǎn)驅(qū)動軸，來解決機身升降問題。 畢業(yè)設(shè)計論文 21 參考文獻 [l] 史新民、高飛 .常用機構(gòu)與零件設(shè)計 [M].清華大學(xué)出版 .2020 年 . [2] 張柱香 .機電類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南 [M].北京機械工業(yè)出版社 2020 年 . [3] 韓建海 . 工業(yè)機械人 [M].華中科技大學(xué)出版社 , 2020 年 . [4] 史新民、劉進球 .機械設(shè)計基礎(chǔ) [M].東南大學(xué)出版社 .2020 年 . [5] 莊乾飛、陳道斌 .Autodesk Inventor 機械設(shè)計教程 .機械工業(yè)出版社 .2020 年 . 畢業(yè)設(shè)計論文 22 答謝辭 在本設(shè)計的開題論證、課題研究、論文撰寫和論文審校整個過程中，經(jīng)過指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)，使得本設(shè)計得以順利完成，老師敏銳的學(xué)術(shù)思想、嚴謹踏實的治學(xué)態(tài)度、淵博的學(xué)識、精益求精的工作作風(fēng)、誨人不倦的育人精神，將 永遠銘記在學(xué)生心中，在設(shè)計中不僅鞏固了專業(yè)知識，也領(lǐng)悟到老師那種對學(xué)術(shù)的精益求精的精神。老師對本設(shè)計的構(gòu)思、框架和理論運用給予了許多深入的指導(dǎo)，使得設(shè)計得以順利完成，感謝老師的指導(dǎo)。通過這次畢業(yè)設(shè)計，大大的提高了我們的自主學(xué)習(xí)和認真思考的能力，對學(xué)術(shù)態(tài)度的嚴謹性也有了很高的認識。我相信在以后的學(xué)習(xí)和工作過程中，一定可以好好的解決問題，提高自己的能力，較快地適應(yīng)工作和社會激烈的競爭。再次感謝所有支持和幫助過我的領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)們。 畢業(yè)設(shè)計論文 23